JP5307430B2 - Operation controller for dehydrator in gas hydrate production plant - Google Patents

Operation controller for dehydrator in gas hydrate production plant Download PDF

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Description

この発明は、例えば、海底下等に存在している天然ガスを輸送や貯蔵等に適したガスハイドレートの状態に生成する天然ガスハイドレート生成プラントで生成された低濃度のガスハイドレートを脱水処理を行って、高濃度のガスハイドレートスラリーを生成する脱水装置の脱水器を安定して運転するためのガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置に関する。   The present invention, for example, dehydrates low-concentration gas hydrate produced by a natural gas hydrate production plant that produces natural gas existing under the seabed into a gas hydrate suitable for transportation and storage. The present invention relates to an operation control device for a dehydrator in a gas hydrate production plant for stably operating a dehydrator of a dehydrator that performs processing and generates a high-concentration gas hydrate slurry.

シベリアやカナダ、アラスカ等の凍土地帯や大陸周辺部における水深500m以下の海底下には、主成分がメタンである天然ガスハイドレート(NGH)が存在している。このNGHは、メタン等のガス分子と水分子とから構成される低温高圧下で安定した水状固体物質あるいは包接水和物であり、二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないクリーンエネルギーとして着目されている。   Natural gas hydrate (NGH), the main component of which is methane, exists under the seabed at a depth of 500 m or less in frozen land zones such as Siberia, Canada, and Alaska and in the continental area. This NGH is a water-like solid substance or clathrate hydrate that is composed of gas molecules such as methane and water molecules and is stable under low temperature and high pressure, and as clean energy that emits less carbon dioxide and air pollutants. It is attracting attention.

天然ガスは液化された後、貯蔵されてエネルギーとして利用されているが、その製造や貯蔵は−162℃の極低温において行われている。これに対して天然ガスハイドレートは、−20℃で分解せずに安定した性質を示し、固体として扱うことができる等の利点を備えている。このような性質から、世界中に存在している採算面等の理由から未開発の中小ガス田におけるガス資源を有効に利用することができる手段として、あるいは大ガス田からの近距離、小口輸送の場合等に天然ガスハイドレート方式(NGH方式)を活用できる。   Natural gas, after being liquefied, is stored and used as energy, but its production and storage are performed at an extremely low temperature of -162 ° C. On the other hand, natural gas hydrate has the advantage that it exhibits stable properties without being decomposed at −20 ° C. and can be handled as a solid. Because of these characteristics, it is possible to effectively use gas resources in undeveloped small and medium gas fields for reasons such as profitability existing all over the world, or short distance from small gas fields, small-scale transportation. Natural gas hydrate method (NGH method) can be utilized in the case of.

NGH方式では、中小ガス田等のNGH出荷基地において、輸送や貯蔵に適したNGHを生成し、輸送船や車両等によって所望のNGH受入基地まで輸送され、NGH受入基地では輸送されたNGHを貯蔵し、必要に応じてNGHガス化装置によってエネルギー源として利用することになる。図4は、前記NGH出荷基地に利用されるガスハイドレートの生成プラントの構成の一例を説明する概略のブロック図である。採掘された原料ガスは高圧反応容器である生成器1において水と十分に混合されてハイドレート化されて、低濃度のガスハイドレート(GH)スラリーが生成される。生成されたGHスラリーは給送ポンプ2によって脱水器3に供給され、脱水されて高濃度のGHスラリーを生成する。このとき、GHスラリーは、該脱水器3の最下部から脱水器3へ供給される。供給されたGHスラリーは脱水器3を徐々に上昇しながら脱水されて、脱水器3の上端部から取り出される。取り出されたガスハイドレートは、脱水されてパウダー状または含水率60%程度のスラリー状となったGHパウダーまたはGHスラリーとして取り出される。このガスハイドレートがペレット成型器4に供給されて造粒され、輸送や貯蔵等にとって適宜な大きさのGHペレットが形成される。次いで、常圧下においても分解しない温度まで冷却機5により冷却された後、脱圧装置6に供給される。すなわち、前記生成器1から冷却機5に至るまでは、常温高圧下において処理がなされ、冷却機5と脱圧装置6とにより、常圧下でも分解しない温度に処理される。その後、生成されたGHペレットは貯蔵槽に給送されて貯蔵される。   In the NGH system, NGH suitable for transportation and storage is generated at NGH shipping bases such as small and medium gas fields, and transported to the desired NGH receiving base by transport ships and vehicles, etc., and the transported NGH is stored at the NGH receiving base. If necessary, it will be used as an energy source by the NGH gasifier. FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating an example of the configuration of a gas hydrate generation plant used in the NGH shipping base. The mined raw material gas is sufficiently mixed with water and hydrated in the generator 1 which is a high-pressure reaction vessel, and a low concentration gas hydrate (GH) slurry is generated. The produced GH slurry is supplied to the dehydrator 3 by the feed pump 2 and dehydrated to produce a high concentration GH slurry. At this time, the GH slurry is supplied to the dehydrator 3 from the lowermost part of the dehydrator 3. The supplied GH slurry is dehydrated while gradually raising the dehydrator 3 and taken out from the upper end of the dehydrator 3. The taken-out gas hydrate is dehydrated and taken out as a powder or a GH powder or a GH slurry in a slurry form with a water content of about 60%. This gas hydrate is supplied to the pellet molding machine 4 and granulated to form GH pellets having a size suitable for transportation and storage. Next, after being cooled by the cooler 5 to a temperature at which it does not decompose even under normal pressure, it is supplied to the decompressor 6. That is, from the generator 1 to the cooler 5, processing is performed under normal temperature and high pressure, and the cooler 5 and the depressurization device 6 are processed to a temperature that does not decompose even under normal pressure. Thereafter, the generated GH pellets are fed to a storage tank and stored.

図3は前記生成器1と脱水器3との処理工程を示しており、生成器1には原料ガスGと水Wとが生成器1の反応槽1aに供給される。供給された原料ガスGと水Wとが攪拌装置1bにより攪拌され、原料ガスGと水Wとが反応して低濃度GHが生成される。未反応の原料ガスGは反応槽1aの上部から回収されブロワ1cにより反応槽1aの底部から再び供給される。生成されたGHスラリーは未反応水と共に前記給送ポンプ2により脱水器3の底部に給送される。供給されたGHスラリーは脱水器3を上昇しながら未反応水が脱水処理されて、該脱水器3の上部からスクリュフィーダ等の給送装置3cにより次工程の前記ペレット成型器4に給送される。脱水器3は内筒3aと該内筒3aを収容する外筒3bとの二重構造とされており、GHスラリーは内筒3aに供給され、該GHスラリーからの脱水は外筒3b内に流出する。外筒3bに流出した流出水は回収ポンプ3dにより前記生成器1に返戻されて、原料ガスGとの反応に供される。   FIG. 3 shows processing steps of the generator 1 and the dehydrator 3, and the raw material gas G and water W are supplied to the generator 1 in the reaction tank 1 a of the generator 1. The supplied raw material gas G and water W are stirred by the stirring device 1b, and the raw material gas G and water W react to generate low concentration GH. The unreacted source gas G is recovered from the upper part of the reaction tank 1a and supplied again from the bottom of the reaction tank 1a by the blower 1c. The generated GH slurry is fed together with unreacted water to the bottom of the dehydrator 3 by the feed pump 2. The unreacted water is dehydrated from the supplied GH slurry while ascending the dehydrator 3, and is fed from the upper part of the dehydrator 3 to the pellet molding machine 4 in the next step by a feeding device 3 c such as a screw feeder. The The dehydrator 3 has a double structure of an inner cylinder 3a and an outer cylinder 3b that accommodates the inner cylinder 3a. The GH slurry is supplied to the inner cylinder 3a, and dehydration from the GH slurry is conducted in the outer cylinder 3b. leak. The effluent water that has flowed out of the outer cylinder 3b is returned to the generator 1 by the recovery pump 3d and used for the reaction with the raw material gas G.

例えば、特許文献1には、脱水されたGHスラリーを脱水器3から円滑に搬出するために、ガスハイドレートの付着水を重力脱水する縦型移動層式の脱水器を備えたガスハイドレート脱水装置であって、前記脱水器は略垂直に立設された第1の塔体と、前記第1の塔体の上部に接続し、複数の微細な貫通孔を有する水切り部と、前記水切り部を外囲する貯水部と、前記水切り部の上部に接続する第2の塔体とからなり、前記第1の塔体の底部から供給され前記脱水部を通過したガスハイドレートを上方へ搬送する搬送手段が設けられており、この搬送手段により脱水器の上部に配された搬出機へ脱水器内のガスハイドレートを搬送するものである。なお、搬出機と搬出手段には、スクリュコンベヤが用いられている。   For example, Patent Document 1 discloses gas hydrate dehydration provided with a vertical moving bed type dehydrator that gravity dehydrates water adhering to gas hydrate in order to smoothly carry out dehydrated GH slurry from the dehydrator 3. The dehydrator is a first tower body erected substantially vertically, connected to an upper part of the first tower body, and has a plurality of fine through holes, and the drainer section. And a second tower connected to the upper portion of the draining section, and the gas hydrate supplied from the bottom of the first tower and passing through the dehydrating section is conveyed upward. A conveying means is provided, and the gas hydrate in the dehydrator is conveyed to the unloader disposed above the dehydrator by the conveying means. A screw conveyor is used for the unloader and the unloading means.

特開2007−224116JP2007-224116A

前記脱水器3では、供給されたGHスラリーが上昇するのにしたがって、水分が除去される。該脱水器3の最下部では未反応水とこの未反応水に随伴されたGHスラリーが混在しており、その上部に前記未反応水に対して浮遊したGHスラリーが滞留する駆動部が形成され、この駆動部の上部には内筒3aの壁面に多数の透孔が形成された排水部が存し、この多数の透孔から前記未反応水が外筒3bに流出する。この排水部を通過したGHスラリーは濃度が高くなった状態にあるが、未だ付着水を伴った状態にある。この随伴されている付着水は、GHスラリーを毛管現象による水の上昇限界よりも高位まで上昇させることにより除去される。このため、前記排水部の上部にはこの毛管現象による水の上昇限界以上の高さとなる脱水部が形成される。この場合に、重力を利用した、いわゆる重力方式による脱水処理では処理時間が長くなってしまうことから、加圧することにより水の上昇限界を低くする加圧方式による脱水処理が行われる脱水器がある。   In the dehydrator 3, moisture is removed as the supplied GH slurry rises. At the bottom of the dehydrator 3, unreacted water and GH slurry accompanied with the unreacted water are mixed, and a drive unit in which the GH slurry suspended with respect to the unreacted water stays is formed at the upper part. In the upper part of the driving part, there is a drainage part in which a large number of through holes are formed in the wall surface of the inner cylinder 3a, and the unreacted water flows out from the large number of through holes to the outer cylinder 3b. The GH slurry that has passed through this drainage part is in a state where the concentration is high, but it is still in a state with attached water. The accompanying attached water is removed by raising the GH slurry to a level higher than the water rise limit due to capillary action. For this reason, the dewatering part which becomes the height beyond the rise limit of the water by this capillary phenomenon is formed in the upper part of the drainage part. In this case, there is a dehydrator in which dehydration is performed by a pressurization method that lowers the rising limit of water by pressurization because the processing time becomes longer in the so-called gravity method dehydration process using gravity. .

前記加圧方式による脱水器では、例えば、脱水器へのGHスラリーの供給が不安定となると、GHスラリーの脱水処理も不安定となる。前述したように、内筒3aの途中には排水部が設けられているが、この排水部は内筒3aの壁体に形成された多数の透孔によるものであることから、脱水器の壁面側のGHスラリーからの排水が促進されて、中央部のGHスラリーからの脱水は遅れることになる。特に、脱水処理が不安定となると、この排水部からの排水が継続されるにも拘わらず、脱水器の中央部のGHスラリーからの排水が滞るおそれがある。このため、脱水器の中央部にGHスラリーが滞留し、専ら壁面近くのGHスラリーからの排水が促進され、排水部の壁面の部分にGHスラリーが存しなくなってしまう。すなわち、排水部の透孔を介して内筒3aの内外部が連通してしまうことになる。この場合、特に、加圧方式による脱水器では加えられた圧力がこの排水部の透孔から抜けてしまうことになるから、さらに脱水処理の不安定さが加速されることになり、脱水器を停止しなければならなくなってしまう。   In the pressurization-type dehydrator, for example, when the supply of GH slurry to the dehydrator becomes unstable, the dehydration process of the GH slurry also becomes unstable. As described above, a drainage part is provided in the middle of the inner cylinder 3a. Since this drainage part is due to a large number of through holes formed in the wall of the inner cylinder 3a, the wall surface of the dehydrator The drainage from the GH slurry on the side is promoted, and the dehydration from the GH slurry in the center is delayed. In particular, when the dehydration process becomes unstable, the drainage from the GH slurry in the central part of the dehydrator may stagnate even though the drainage from the drainage unit is continued. For this reason, GH slurry stays in the central part of the dehydrator, drainage from the GH slurry near the wall surface is promoted exclusively, and the GH slurry does not exist on the wall surface portion of the drainage part. That is, the inner and outer sides of the inner cylinder 3a communicate with each other through the through hole of the drainage portion. In this case, in particular, the pressure applied to the dehydrator by the pressurization system will be released from the through hole of the drainage part, so the instability of the dehydration process will be further accelerated, and the dehydrator will be You will have to stop.

ところで、脱水処理が安定して行われている場合には、GHスラリーが順次処理されていくことから、GHスラリーを脱水器に供給する給送ポンプの吐出圧はほぼ一定にある。他方、脱水部での脱水処理が安定せずにGHスラリーが滞留してしまうと、給送ポンプの負荷が大きくなって吐出圧が大きくなり、過剰な脱水処理がなされている場合には吐出圧が小さくなる。   By the way, when the dehydration process is performed stably, the GH slurry is sequentially processed, so that the discharge pressure of the feed pump that supplies the GH slurry to the dehydrator is substantially constant. On the other hand, if the dehydration process in the dewatering unit is not stable and the GH slurry stays, the load on the feed pump increases and the discharge pressure increases, and if excessive dewatering is performed, the discharge pressure Becomes smaller.

また、脱水器が安定した運転状態にある場合には、脱水器の各部においても、圧力の変動は生ぜず、ほぼ一定した圧力を維持するが、運転状態が不安定となると、脱水器の各部の圧力が変動することになる。   In addition, when the dehydrator is in a stable operation state, the pressure does not fluctuate in each part of the dehydrator and maintains a substantially constant pressure, but when the operation state becomes unstable, each part of the dehydrator The pressure will fluctuate.

そこで、この発明は、給水ポンプの吐出圧または脱水器の各部における圧力に着目して、脱水器における脱水処理を安定して行えるように脱水器を運転するガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention focuses on the discharge pressure of the feed water pump or the pressure in each part of the dehydrator, and operates the dehydrator in the gas hydrate production plant that operates the dehydrator so that the dehydration process can be performed stably. The object is to provide a control device.

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置は、ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段を設け、前記排水部から流出した流出水を循環ポンプの入口側に導入し、該循環ポンプの吐出側を、前記給送ポンプの吐出側に接続して、前記流出水をガスハイドレートスラリーに混合して再度脱水器に供給し、この流出水の混合量を、前記供給圧力検出手段による検出結果により吐出圧が上昇する場合に増加させ、吐出圧が低下する場合には減少させて、ガスハイドレートスラリーの供給量を調整することを特徴としている。 As a technical means for achieving the above object, the operation control device of the dehydrator in the gas hydrate production plant according to the present invention provides a dehydration for dehydrating from the gas hydrate slurry produced in the gas hydrate production process. A drainage part provided with a cylindrical container and having a through-hole formed in a part of the wall of the container, the gas hydrate slurry is raised in the container, and the water is drained. operation control device of the dehydrator to remove was drained from the parts, the supply pressure detecting means for measuring the discharge pressure of the pump feed supplying gas hydrate slurry to the dewatering unit is provided, the effluent water flowing out from the drain portion Is introduced to the inlet side of the circulation pump, the discharge side of the circulation pump is connected to the discharge side of the feed pump, and the effluent is mixed with the gas hydrate slurry and recycled. The amount of mixed effluent water supplied to the dehydrator is increased when the discharge pressure rises according to the detection result of the supply pressure detecting means, and is decreased when the discharge pressure decreases, and the gas hydrate slurry is reduced. It is characterized by adjusting the supply amount .

脱水器における脱水処理が不安定となって、GHスラリーが停滞して閉塞状態となると、前記給送ポンプへの負荷が大きくなり、吐出圧が大きくなる。このため、吐出圧を測定することにより脱水器の運転状態を把握することができる。この吐出圧の測定結果に応じて、GHスラリーの供給量を調整する。例えば、GHスラリーが滞留して給送ポンプの吐出圧が上昇する場合には、GHスラリーの供給量を増加させて希釈されたGHスラリーを供給する。   When the dehydration process in the dehydrator becomes unstable and the GH slurry is stagnated and becomes blocked, the load on the feed pump increases and the discharge pressure increases. For this reason, the operation state of the dehydrator can be grasped by measuring the discharge pressure. The supply amount of GH slurry is adjusted according to the measurement result of the discharge pressure. For example, when the GH slurry stays and the discharge pressure of the feed pump increases, the supply amount of the GH slurry is increased and the diluted GH slurry is supplied.

すなわち、脱水器における脱水処理によってGHスラリーの濃度が高められると、GHスラリーあるいはGHパウダーが圧密された状態となり、内筒の内壁面との間の摩擦力が増加して、GHスラリーまたはGHパウダーの上昇が阻害されて滞留してまう。このため、供給するGHスラリーの供給量を増加させて、GHスラリーの含水率を高め、前記摩擦力を減少させることにより、GHスラリーの滞留を解消するようにしたものである。なお、脱水処理が過剰な状態にある場合には、GHスラリーの供給量を減少させる。   That is, when the concentration of the GH slurry is increased by dehydration in the dehydrator, the GH slurry or GH powder is consolidated, and the frictional force between the inner wall surface of the inner cylinder increases and the GH slurry or GH powder is increased. The rise of the will be hindered to stay. For this reason, by increasing the supply amount of the GH slurry to be supplied, increasing the water content of the GH slurry, and reducing the frictional force, the GH slurry is retained. When the dehydration process is excessive, the supply amount of GH slurry is decreased.

しかも、脱水器においてGHスラリーに随伴した未反応水は排水部から流出するから、この流出水を給送ポンプの吐出側に返戻させて、循環させるようにしたものである。この流出水の量を調整することにより、脱水器へ供給されるGHスラリーの流量が調整されるから、給送ポンプの吐出圧に応じて該給送ポンプの吐出側への供給量を調整する。すなわち、流出水の量を増加させるとGHスラリーの供給量が増加し、流出水の量を減少させるとGHスラリーの供給量が減少する。なお、前述した回収ポンプの吐出側の途中で給送ポンプの吐出側に接続することにより、脱水器へ供給する循環径路を構成することもできる。  Moreover, since the unreacted water accompanying the GH slurry in the dehydrator flows out from the drainage section, the effluent water is returned to the discharge side of the feed pump and circulated. By adjusting the amount of the effluent water, the flow rate of the GH slurry supplied to the dehydrator is adjusted, so the supply amount to the discharge side of the feed pump is adjusted according to the discharge pressure of the feed pump. . That is, when the amount of effluent water is increased, the supply amount of GH slurry is increased, and when the amount of effluent water is decreased, the supply amount of GH slurry is decreased. In addition, the circulation path supplied to a dehydrator can also be comprised by connecting to the discharge side of a feed pump in the middle of the discharge side of the collection pump mentioned above.

なお、前記GHスラリーの供給量の調整、GHスラリーを脱水器へ供給する給送ポンプの吐出量を調整することにより行うこともできる。脱水器における脱水処理が停滞した場合には、吐出量を増加させてGHスラリーの含水率を高める。脱水処理が過剰となった場合には吐出量を減少させて、含水率を低下させる。 Incidentally, the adjustment of the supply amount of GH slurry can also be carried out by adjusting the discharge amount of the feed supplying GH slurry to dehydrator pump. When the dehydration process in the dehydrator is stagnant, the discharge rate is increased to increase the water content of the GH slurry. When the dehydration process becomes excessive, the discharge amount is reduced to reduce the water content.

また、請求項の発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置は、ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段を設け、前記排水部から流出した流出水を循環ポンプの入口側に導入し、該循環ポンプの吐出側を、前記給送ポンプの吐出側に接続して、前記流出水をガスハイドレートスラリーに混合して再度脱水器に供給し、前記供給圧力検出手段による検出結果により吐出圧が上昇する場合には、前記流出水の混合量を増加させてガスハイドレートスラリーの供給量を増加させ、または/および、ガスハイドレートの生成器における生成の条件を変更してガスハイドレートの濃度を低下させ、前記吐出圧が低下する場合には、前記流出水の混合量を減少させてガスハイドレートスラリーの供給量を減少させ、または/および、前記生成器における生成の条件を変更してガスハイドレートの濃度を上昇させるようにしたことを特徴としている。 An operation control device for a dehydrator in a gas hydrate production plant according to the invention of claim 2 is a dehydrator for dehydrating gas hydrate slurry produced in the gas hydrate production process, and is cylindrical. And a drainage part in which a through hole is formed in a part of the wall of the container is provided, and the gas hydrate slurry is raised in the container, and water is discharged from the drainage part to be removed. In the operation control device of the dehydrator, supply pressure detection means for measuring the discharge pressure of the feed pump that supplies the gas hydrate slurry to the dehydrator is provided, and the effluent water that has flowed out of the drainage section is provided on the inlet side of the circulation pump. Introducing, connecting the discharge side of the circulation pump to the discharge side of the feed pump, mixing the effluent water into the gas hydrate slurry and supplying it again to the dehydrator, the supply pressure When the discharge pressure rises as a result of detection by the discharge means, the amount of the effluent water mixed is increased to increase the supply amount of the gas hydrate slurry, and / or the generation conditions in the gas hydrate generator If the gas hydrate concentration is decreased to reduce the discharge pressure, the amount of effluent water mixed is decreased to reduce the gas hydrate slurry supply rate and / or the generation It is characterized in that the gas hydrate concentration is increased by changing the generation conditions in the vessel.

前記供給圧力検出手段による検出結果に基づいて、前述のように、ガスハイドレートスラリーの供給量を調整すること、または/および供給するガスハイドレートの濃度を調整するようにしたものである。すなわち、吐出圧が上昇する場合には供給量を増加させるか、ガスハイドレートの濃度を低下させるかの、いずれか一方または両方の操作を行い、吐出圧が低下する場合には供給量を減少させるか、ガスハイドレートの濃度を上昇させるかの、いずれか一方または両方の操作を行うようにしたものである。  As described above, the supply amount of the gas hydrate slurry is adjusted and / or the concentration of the supplied gas hydrate is adjusted based on the detection result by the supply pressure detection means. In other words, if the discharge pressure increases, increase the supply amount or decrease the gas hydrate concentration, either or both, and if the discharge pressure decreases, decrease the supply amount Or increasing the concentration of the gas hydrate, either one or both operations are performed.

また、ガスハイドレートの濃度の調整は、ガスハイドレートの生成器における処理温度を変更することによる。すなわち、ガスハイドレートの生成器における処理温度を低下させると過冷却度が大となり、ガスハイドレートの生成量が増大するため、濃度が高いガスハイドレートが生成され、処理温度を上昇させると生成量が減少して濃度の低いガスハイドレートが生成される。したがって、給送ポンプの吐出圧に応じて生成器の処理温度を変更すればよい。また、このガスハイドレートの濃度調整とガスハイドレートスラリーの供給量の調整とを併せて行うことにより、脱水器の運転の制御をより細かく行うことができる。  Further, the gas hydrate concentration is adjusted by changing the processing temperature in the gas hydrate generator. That is, when the processing temperature in the gas hydrate generator is lowered, the degree of supercooling increases and the amount of gas hydrate produced increases, so that a gas hydrate with a high concentration is produced, and it is produced when the treatment temperature is raised. The amount is reduced to produce a low concentration gas hydrate. Therefore, what is necessary is just to change the process temperature of a generator according to the discharge pressure of a feed pump. In addition, by controlling the concentration of the gas hydrate and adjusting the supply amount of the gas hydrate slurry, the operation of the dehydrator can be more finely controlled.

また、請求項の発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置は、ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段と、前記脱水器へ供給されるガスハイドレートスラリーの温度を変更するスラリー温度調整手段と、前記脱水器の内部温度を調整する脱水器温度調整手段とを有し、前記供給圧力検出手段の検出結果に基づいて、吐出圧が上昇する場合に前記スラリー温度調整手段あるいは脱水器温度調整手段のいずれか一方または双方によりガスハイドレートスラリーを加温することを特徴としている。 An operation control device for a dehydrator in a gas hydrate production plant according to the invention of claim 3 is a dehydrator for dehydrating gas hydrate slurry produced in a gas hydrate production process, and is cylindrical. And a drainage part in which a through hole is formed in a part of the wall of the container is provided, and the gas hydrate slurry is raised in the container, and water is discharged from the drainage part to be removed. operation control device of the dehydrator, to change the supply pressure detecting means for measuring the discharge pressure of the pump feed supplying gas hydrate slurry to the dewatering unit, the temperature of the gas hydrate slurry is supplied to the dehydrator It has a slurry temperature adjusting means, and a dehydrator temperature adjusting means for adjusting the internal temperature of the dehydrator, based on the detection result of the supply pressure detecting means, the discharge pressure rises Is characterized by heating the gas hydrate slurry by one or both of the slurry temperature adjusting means or dehydrator temperature adjusting means when that.

脱水器の脱水処理が停滞する場合は、GHスラリーが圧密されて内筒の内壁面との間の摩擦力が大きくなった場合である。このため、脱水器に供給されるGHスラリーの一部を分解させることにより、GHスラリーの流動性を高めるようにしたものである。GHスラリーは、所定温度以上となると分解するため、脱水器で脱水処理される際には所定の温度以下に冷却されている。このため、供給するGHスラリーに前記スラリー温度調整手段により加温して、一部のGHスラリーを分解させるものである。   When the dehydration process of the dehydrator is stagnant, the GH slurry is consolidated and the frictional force between the inner wall surface of the inner cylinder is increased. For this reason, part of the GH slurry supplied to the dehydrator is decomposed to improve the fluidity of the GH slurry. Since the GH slurry decomposes when the temperature exceeds a predetermined temperature, the GH slurry is cooled to a predetermined temperature or lower when being dehydrated by the dehydrator. For this reason, a part of the GH slurry is decomposed by heating the supplied GH slurry by the slurry temperature adjusting means.

また、脱水器に供給されたGHスラリーを、前記脱水器温度調整手段により加温することにより分解させてGHスラリーの流動性を高めたものである。   Further, the GH slurry supplied to the dehydrator is decomposed by heating by the dehydrator temperature adjusting means, thereby improving the fluidity of the GH slurry.

また、請求項の発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置は、前記脱水器の異なる位置に脱水器圧力検出手段を設け、前記脱水器温度調整手段を脱水器の異なる部分に、それぞれの部分で各別に作動可能に設け、前記脱水器圧力検出手段により検出された結果に基づいて、圧力変動が生じた部分に対応した前記脱水器温度調整手段を作動させて脱水器の内部温度を調整することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the dehydrator operation control device in the gas hydrate production plant is provided with dehydrator pressure detecting means at different positions of the dehydrator, and the dehydrator temperature adjusting means is different from the dehydrator. The dehydrator temperature adjusting means corresponding to the portion where the pressure fluctuation is generated is operated based on the result detected by the dehydrator pressure detecting means. It is characterized by adjusting the internal temperature.

前記脱水器温度調整手段を脱水器の異なる部分に配設して、該当する部分に存したGHスラリーを分解することにより、最小限のGHスラリーを分解して流動性を確保しようとするものである。分解させるべきGHスラリーが存している箇所は、脱水器の異なる位置に設けた前記脱水器圧力検出手段により検出された圧力の変動により把握する。   By disposing the dehydrator temperature adjusting means in different parts of the dehydrator and decomposing the GH slurry existing in the corresponding part, the minimum GH slurry is decomposed to ensure fluidity. is there. The location where the GH slurry to be decomposed exists is grasped by the pressure fluctuation detected by the dehydrator pressure detecting means provided at different positions of the dehydrator.

この発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置によれば、脱水器にGHスラリーを供給するための給送ポンプの吐出圧を測定することにより、脱水器における運転状態の変動を検出することができる。この検出結果に基づいて、GHスラリーの供給量や濃度を調整することにより、脱水器の運転状態を安定させることができる。   According to the operation control device of the dehydrator in the gas hydrate production plant according to the present invention, by measuring the discharge pressure of the feed pump for supplying the GH slurry to the dehydrator, the fluctuation of the operation state in the dehydrator can be reduced. Can be detected. The operating state of the dehydrator can be stabilized by adjusting the supply amount and concentration of the GH slurry based on the detection result.

また、請求項の発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置によれば、脱水器へ供給するGHスラリーの一部あるいは、脱水器内のGHスラリーの一部を分解させることにより、内筒壁面のハイドレートの付着が解除され、GHスラリーの流動性が高められて、停滞したGHスラリーを上昇させることができる。このため、脱水器の脱水処理を継続させることができ、脱水器の連続処理を円滑に行わせることができる。 Moreover, according to the operation control apparatus of the dehydrator in the gas hydrate production plant according to the invention of claim 3 , a part of the GH slurry supplied to the dehydrator or a part of the GH slurry in the dehydrator is decomposed. As a result, the hydrate adherence to the inner cylinder wall surface is released, the fluidity of the GH slurry is increased, and the stagnant GH slurry can be raised. For this reason, the dehydrating process of the dehydrator can be continued, and the continuous process of the dehydrator can be performed smoothly.

また、前記脱水器温度調整手段により脱水器内のGHスラリーが一部分解されて流動性が高められるから、脱水器の連続運転を円滑に行うことができる。   In addition, since the GH slurry in the dehydrator is partly decomposed by the dehydrator temperature adjusting means and the fluidity is improved, continuous operation of the dehydrator can be performed smoothly.

また、請求項の発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置によれば、複数の圧力検出手段によりGHスラリーが滞留して閉塞している部分を迅速に把握することができると共に、閉塞している部分のGHスラリーを分解させることができるから、脱水器の脱水処理の効率を低下させることが殆どなく、連続運転を円滑に行うことができる。 Moreover, according to the operation control apparatus of the dehydrator in the gas hydrate production plant according to the invention of claim 4 , it is possible to quickly grasp the portion where the GH slurry is retained and blocked by the plurality of pressure detection means. At the same time, the GH slurry in the closed portion can be decomposed, so that the efficiency of the dehydrating process of the dehydrator is hardly lowered and the continuous operation can be performed smoothly.

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置を具体的に説明する。   The dehydrator operation control apparatus in the gas hydrate production plant according to the present invention will be specifically described below based on the preferred embodiments shown in the drawings.

図1はこの発明に係る運転制御装置を備えた脱水器10と、該脱水器10に供給する低濃度のGHスラリーを生成する前記生成器1とによる工程を説明する図である。生成器1で生成されたGHスラリーは給送ポンプ2により給送管2aを通って脱水器10へ供給されるようにしてある。この給送管2aの途中にはスラリー温度調整手段としての熱交換器12が設けられており、給送管2aを流通するGHスラリーはこの熱交換器12を通過することにより、該熱交換器12に供給される熱媒体との間で熱交換が行われる。   FIG. 1 is a diagram for explaining a process by a dehydrator 10 provided with an operation control apparatus according to the present invention and the generator 1 that generates a low-concentration GH slurry to be supplied to the dehydrator 10. The GH slurry generated by the generator 1 is supplied to the dehydrator 10 by the feed pump 2 through the feed pipe 2a. A heat exchanger 12 serving as a slurry temperature adjusting means is provided in the middle of the feed pipe 2a, and the GH slurry flowing through the feed pipe 2a passes through the heat exchanger 12 so that the heat exchanger 12 Heat exchange with the heat medium supplied to 12 is performed.

前記脱水器10は、内筒10aが外筒10bに収容された二重構造としてある。この脱水器10における脱水処理は、GHスラリーが分解しない高圧下で行われる必要があり、内筒10aは後述するように排水部で開放されているため、二重構造とした場合には内筒10aには耐圧性は要求されず、外筒10bが圧力容器とされている。前記給送管2aは内筒10aの底部に接続されており、GHスラリーは該内筒10aの底部に供給される。なお、排水部を囲う状態で部分的に外筒を設けて、内筒10aを圧力容器とする構造とすることもできる。   The dehydrator 10 has a double structure in which an inner cylinder 10a is accommodated in an outer cylinder 10b. The dehydration process in the dehydrator 10 needs to be performed under a high pressure at which the GH slurry is not decomposed, and the inner cylinder 10a is opened at the drainage portion as will be described later. No pressure resistance is required for 10a, and the outer cylinder 10b is a pressure vessel. The feed pipe 2a is connected to the bottom of the inner cylinder 10a, and the GH slurry is supplied to the bottom of the inner cylinder 10a. It is also possible to provide a structure in which an outer cylinder is partially provided so as to surround the drainage portion and the inner cylinder 10a is used as a pressure vessel.

図2は脱水器10の構造の概略を説明する図であり、供給されたGHスラリーSの脱水器10内における状態を併記してある。脱水器10に供給されたGHスラリーSは内筒10a内を上昇することになり、排水部11bに至る。この排水部11bは、内筒10aの壁体に多数の透孔が形成された部分であり、GHスラリーSが随伴されていた未反応水が該排水部11bから内筒10aの外部に排出されることになる。内筒10aは外筒10bに収容されているから、排水部11bから流出した未反応水は外筒10bに流入することになる。外筒10bの底部には回収管13aを介して循環ポンプ13が接続されており、この循環ポンプ13の吐出管13bは循環弁14を介して前記給送管2aに接続されている。前記排水部11bから外筒10bに流出した流出水は、この循環ポンプ13によって給送管2aを介して内筒10aに供給されることになる。なお、図3において、想像線で示すように、回収ポンプ3dの吐出側を分岐させて給送ポンプ2の吐出側に循環弁14を介して接続させても構わない。   FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the structure of the dehydrator 10 and shows the state of the supplied GH slurry S in the dehydrator 10. The GH slurry S supplied to the dehydrator 10 rises in the inner cylinder 10a and reaches the drainage part 11b. The drainage part 11b is a part in which a large number of through holes are formed in the wall of the inner cylinder 10a, and unreacted water accompanied by the GH slurry S is discharged from the drainage part 11b to the outside of the inner cylinder 10a. Will be. Since the inner cylinder 10a is accommodated in the outer cylinder 10b, the unreacted water flowing out from the drainage part 11b flows into the outer cylinder 10b. A circulation pump 13 is connected to the bottom of the outer cylinder 10b via a recovery pipe 13a. A discharge pipe 13b of the circulation pump 13 is connected to the feed pipe 2a via a circulation valve 14. The effluent water that has flowed out of the drainage part 11b into the outer cylinder 10b is supplied to the inner cylinder 10a by the circulation pump 13 through the feed pipe 2a. In FIG. 3, as indicated by an imaginary line, the discharge side of the recovery pump 3 d may be branched and connected to the discharge side of the feed pump 2 via the circulation valve 14.

前記排水部11bで未反応水が排出されるから、排水部11bに臨む部分にはGHスラリーSが滞留することになり、他方、下方から順次GHスラリーSが供給されているから、この滞留したGHスラリーSは密度が高くなり団塊Bとなって下方に延びることになる。しかも、排水部11bが壁体に形成されているため、排水部11bの近傍のGHスラリーSは上昇が促進され、内筒10aの中心部近傍のGHスラリーSは滞留した団塊Bが大きくなる。このため、図1及び図2に示すように、GHスラリーSの団塊Bは下に凸となった円錐形に近似した外形となる。この団塊Bが存している部分が駆動部11aとなり、この下方にはガスハイドレートが多量の未反応水に分散している状態のGHスラリーSが流入・上昇している準備部11dが形成される。また、前記排水部11bの上方には、未反応水が除去されたGHスラリーSで形成された層による脱水部11cが形成される。この脱水部11cでは、上昇したGHスラリーSに随伴した付着水が毛管現象の上昇限界により付着水がGHスラリーSから分離されて除去されて、濃度が高められてGHスラリーSまたはGHパウダーが生成される。すなわち、脱水器10内では、上部に向かってGHスラリーSの濃度が徐々に高くなる。   Since the unreacted water is discharged in the drainage part 11b, the GH slurry S stays in the part facing the drainage part 11b, and on the other hand, the GH slurry S is sequentially supplied from below, so this stayed. The density of the GH slurry S increases and becomes a nodule B and extends downward. In addition, since the drainage portion 11b is formed on the wall, the GH slurry S in the vicinity of the drainage portion 11b is promoted to rise, and the nodule B in which the GH slurry S in the vicinity of the center portion of the inner cylinder 10a stays increases. For this reason, as shown in FIG.1 and FIG.2, the nodule B of GH slurry S becomes the external shape approximated to the cone shape which protruded below. The portion where the baby boom B exists is the drive unit 11a, and below this is the preparation unit 11d in which the GH slurry S in a state where the gas hydrate is dispersed in a large amount of unreacted water flows in and rises. Is done. Further, a dewatering portion 11c is formed above the drainage portion 11b by a layer formed of the GH slurry S from which unreacted water has been removed. In this dewatering part 11c, the adhering water accompanying the rising GH slurry S is separated and removed from the GH slurry S due to the rise limit of capillary action, and the concentration is increased to produce GH slurry S or GH powder. Is done. That is, in the dehydrator 10, the concentration of the GH slurry S gradually increases toward the top.

前記準備部11dと駆動部11a、排水部11b、脱水部11cのそれぞれと、内筒10aの最上部近傍及び脱水器10の最上部近傍には、ぞれぞれ供給圧力検出手段としての圧力センサP0、P1、P2、P3、P4、P5が配されており、それぞれ部分における圧力が検出されるようにしてある。また、前記給送ポンプ2の吐出圧を検出する供給圧力検出手段としての圧力センサP6が配されている。また、内筒10aの外周面には脱水器温度調整手段としての管状の熱媒体流路16が巻回されて設けられている。この、熱媒体流路16は適宜間隔に螺旋状に巻回されると共に、前記圧力センサP1、P2、P3、P4、P5に対応する部分毎に分割されて、それぞれの部分に各別に熱媒体を流通させることができるようにしてある。すなわち、図1及び図2に示すように、圧力センサP1に対応して熱媒体流路16aが、圧力センサP2に対応して熱媒体流路16bが、圧力センサP3に対応して熱媒体流路16cが、圧力センサP4に対応して熱媒体流路16dが、圧力センサP5に対応して熱媒体流路16eがそれぞれ各別に設けられている。なお、これら熱媒体には適宜な温度の温水等を用いることができる。 Each of the preparation unit 11d, the drive unit 11a, the drainage unit 11b, the dewatering unit 11c, the vicinity of the uppermost part of the inner cylinder 10a, and the uppermost part of the dehydrator 10 are pressure sensors as supply pressure detecting means. P 0 , P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , and P 5 are arranged so that the pressure in each portion is detected. A pressure sensor P 6 is provided as supply pressure detection means for detecting the discharge pressure of the feed pump 2. Further, a tubular heat medium flow path 16 as a dehydrator temperature adjusting means is wound around the outer peripheral surface of the inner cylinder 10a. The heat medium flow path 16 is spirally wound at an appropriate interval and is divided into portions corresponding to the pressure sensors P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , and P 5. The heat medium can be circulated separately. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the heat medium flow path 16a corresponding to the pressure sensor P 1 and the heat medium flow path 16b corresponding to the pressure sensor P 2 correspond to the pressure sensor P 3. heat medium channel 16c is, the heat medium flow path 16d is in response to the pressure sensor P 4, the heat medium flow path 16e corresponds to a pressure sensor P 5 is provided separately, respectively. Note that hot water or the like having an appropriate temperature can be used as the heat medium.

また、給送管2aの脱水器10への入口部分のGHスラリーと脱水器10の外筒10b内に回収されたGHスラリー、脱水処理が行われたGHスラリーの温度を測定するための温度センサ17がそれぞれの部分に対応して配されている。なお、必要に応じて他の部分に温度センサを配しても構わない。   Also, a temperature sensor for measuring the temperature of the GH slurry at the inlet to the dehydrator 10 of the feed pipe 2a, the GH slurry collected in the outer cylinder 10b of the dehydrator 10, and the GH slurry that has been dehydrated. 17 is arranged corresponding to each part. In addition, you may arrange | position a temperature sensor to another part as needed.

以上により構成されたこの発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置の作用を、以下に説明する。   The operation of the operation controller for the dehydrator in the gas hydrate production plant according to the present invention configured as described above will be described below.

前記圧力センサP6により給送ポンプ2の吐出圧が測定されており、脱水器10が安定した運転状態にある場合には、吐出圧はほぼ一定となって大きな変動がない。脱水器10が安定した運転状態にある場合には、供給されたGHスラリーSは準備部11dから駆動部11a、排水部11bへ徐々に上昇し、GHスラリーSに随伴した未反応水が排水部11bから外筒10bへ流出する。未反応水が除去されたGHスラリーSは前記脱水部11cを上昇しながらGHスラリーSに付着した未反応水が除去されて高濃度のGHスラリーSあるいはGHパウダーが生成される。他方、脱水部11cではGHスラリーSの濃度が高くなるため、圧密された状態となり、内筒10aとの間の摩擦力が大きくなる。このため、GHスラリーSが閉塞状態となり、供給されたGHスラリーSの上昇が阻害される場合がある。この状態となると、脱水器10の内圧が大きくなり、給送ポンプ2の負荷が増大する。このため、該給送ポンプ2の吐出圧が大きくなる。 When the discharge pressure of the feed pump 2 is measured by the pressure sensor P 6 and the dehydrator 10 is in a stable operation state, the discharge pressure is substantially constant and does not vary greatly. When the dehydrator 10 is in a stable operating state, the supplied GH slurry S gradually rises from the preparation unit 11d to the drive unit 11a and the drainage unit 11b, and the unreacted water accompanying the GH slurry S is drained. It flows out from 11b to outer cylinder 10b. The GH slurry S from which the unreacted water has been removed moves up the dehydrating part 11c, and the unreacted water attached to the GH slurry S is removed to produce a high-concentration GH slurry S or GH powder. On the other hand, since the concentration of the GH slurry S is high in the dewatering unit 11c, the dehydration unit 11c is in a consolidated state, and the frictional force with the inner cylinder 10a is increased. For this reason, the GH slurry S is in a closed state, and the rise of the supplied GH slurry S may be inhibited. In this state, the internal pressure of the dehydrator 10 increases and the load on the feed pump 2 increases. For this reason, the discharge pressure of the feed pump 2 increases.

給送ポンプ2の吐出圧が大きくなった場合には、脱水器10へ供給するGHスラリーSの供給量を増加させる。または、供給するGHスラリーSの濃度を低くする。GHスラリーSの供給量を増加させるには、給送ポンプ2の吐出量を増加させる。これにより、脱水器10へ供給されるGHスラリーSに付随する未反応水が増加して、GHスラリーSの流動性が大きくなる。このため、圧密していたGHスラリーSが流動することになり、閉塞状態が解除されることになる。また、GHスラリーSの濃度を低くすることによっても、脱水器10における脱水処理の負荷が軽減されるから、GHスラリーSの流動性が大きくなって閉塞状態が解除されることになる。なお、GHスラリーSの濃度の変更は、前工程の生成器1における生成条件を変更することによる。すなわち、生成器1では、原料ガスと反応用の冷却水とを混合させて攪拌することによる。このとき、冷却水の温度を低下させると原料ガスと冷却水との反応が促進されて生成されるGHスラリーSの濃度が高くなり、冷却水の温度を上昇させるとGHスラリーSの濃度が低くなる。あるいは、原料ガスの供給量や冷却水の供給量を変更することによってもGHスラリーSの濃度を調整することができる。   When the discharge pressure of the feed pump 2 increases, the supply amount of the GH slurry S supplied to the dehydrator 10 is increased. Alternatively, the concentration of the supplied GH slurry S is lowered. In order to increase the supply amount of the GH slurry S, the discharge amount of the feed pump 2 is increased. Thereby, the unreacted water accompanying the GH slurry S supplied to the dehydrator 10 increases, and the fluidity of the GH slurry S increases. For this reason, the consolidated GH slurry S flows, and the closed state is released. Also, by reducing the concentration of the GH slurry S, the load of dehydration processing in the dehydrator 10 is reduced, so that the fluidity of the GH slurry S is increased and the blocked state is released. In addition, the change of the density | concentration of GH slurry S is based on changing the production | generation conditions in the generator 1 of a previous process. That is, in the generator 1, the raw material gas and the cooling water for reaction are mixed and stirred. At this time, when the temperature of the cooling water is lowered, the reaction between the raw material gas and the cooling water is promoted to increase the concentration of the GH slurry S, and when the temperature of the cooling water is increased, the concentration of the GH slurry S is decreased. Become. Alternatively, the concentration of the GH slurry S can be adjusted by changing the supply amount of the raw material gas and the supply amount of the cooling water.

他方、脱水器10における脱水処理が過剰な状態となった場合には、GHスラリーSの供給量を減少させ、またはGHスラリーSの濃度を高くすることにより調整することができる。   On the other hand, when the dehydration process in the dehydrator 10 becomes excessive, it can be adjusted by decreasing the supply amount of the GH slurry S or increasing the concentration of the GH slurry S.

さらに、前記循環ポンプ13を経由する回収された水の前記給送管2aへの供給量を調整することによりGHスラリーSの脱水器への供給量を調整することもできる。すなわち、脱水器10においてGHスラリーSの閉塞が発生した場合には給送管2aへの供給量を増加させて、GHスラリーSを流出水により希釈して供給量を増加させ、脱水処理が過剰となった場合には給送管2aへの流出水の供給量を減じて、GHスラリーSを希釈することなく脱水器10に供給するようにする。なお、この流出水の給送管2aの供給量は、前記循環弁14の開度を調整することにより行うことができる。   Furthermore, the supply amount of the GH slurry S to the dehydrator can also be adjusted by adjusting the supply amount of the recovered water passing through the circulation pump 13 to the feed pipe 2a. That is, when the GH slurry S is clogged in the dehydrator 10, the supply amount to the feed pipe 2a is increased, and the GH slurry S is diluted with effluent water to increase the supply amount, resulting in excessive dehydration treatment. In this case, the supply amount of the effluent water to the feed pipe 2a is reduced, and the GH slurry S is supplied to the dehydrator 10 without diluting. The supply amount of the outflow water feed pipe 2a can be performed by adjusting the opening degree of the circulation valve 14.

また、脱水器10に供給するGHスラリーSを分解温度まで加温して供給することにより、GHスラリーSの流動性を高めて、脱水器10の閉塞状態を解除することもできる。すなわち、前記熱交換器12に熱媒体を流通させて、給送管2aを流通するGHスラリーSを分解温度まで加温する。これにより、内筒壁面でガスハイドレートの生成反応が起きなくなり、内壁への付着が防止される。また、脱水器10に供給されるGHスラリーSの一部が分解されて希釈された状態となって流動性が高められる。したがって、脱水器10における閉塞状態が解除される。   In addition, by heating the GH slurry S supplied to the dehydrator 10 to the decomposition temperature and supplying the GH slurry S, the fluidity of the GH slurry S can be improved and the closed state of the dehydrator 10 can be released. That is, a heat medium is circulated through the heat exchanger 12, and the GH slurry S flowing through the feed pipe 2a is heated to the decomposition temperature. As a result, the gas hydrate formation reaction does not occur on the inner cylinder wall surface, and adhesion to the inner wall is prevented. Further, a part of the GH slurry S supplied to the dehydrator 10 is decomposed and diluted to improve the fluidity. Therefore, the closed state in the dehydrator 10 is released.

また、前記圧力センサP0、P、P2、P3、P4、P5による測定結果により、圧力が大きくなった圧力センサPが配された部分でGHスラリーSの閉塞状態が生じていることを把握できる。この場合には、前記熱媒体流路16のうちの、大きな圧力を測定した圧力センサPが配された部分に対応した位置に設けた熱媒体流路16に温水等の熱媒体を流通させる。これにより、当該部分の脱水器10の内部が加温されて、閉塞の原因となっているGHスラリーSを分解して流動性を生じさせ、脱水器10内のGHスラリーSの上昇が円滑に行われて、脱水器10の脱水処理を継続させることができる。しかも、閉塞が生じた部分のGHスラリーSを分解するため、迅速に閉塞状態を解除できると共に、脱水効率の低下は最小限ですむ。 Further, according to the measurement results of the pressure sensors P 0 , P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , and P 5 , the GH slurry S is blocked at the portion where the pressure sensor P having increased pressure is disposed. I can grasp that. In this case, a heat medium such as hot water is circulated through the heat medium flow path 16 provided at a position corresponding to a portion of the heat medium flow path 16 where the pressure sensor P that measures a large pressure is disposed. As a result, the inside of the dehydrator 10 of the part is heated, the GH slurry S causing the blockage is decomposed and fluidity is generated, and the rise of the GH slurry S in the dehydrator 10 is smoothly performed. As a result, the dehydrating process of the dehydrator 10 can be continued. Moreover, since the portion of the GH slurry S where the blockage has occurred is decomposed, the blockage state can be quickly released and the reduction in dewatering efficiency can be minimized.

以上に説明した実施形態では、脱水器温度調整手段として熱媒体流路16を内筒10aに螺旋状に巻回した構造について説明したが、熱媒体流路16に限らない。例えば、内筒10aに向けて温水を噴射するシャワーノズル等を設けて、温水を内筒10aに吹き付けるようにすることもできる。この場合には、前記圧力センサPと対応させて複数箇所にシャワーノズルを配してあれば、圧力センサPのうちの大きな圧力を検出した圧力センサPに対応した部分のシャワーノズルから温水を噴射して該当部分のGHスラリーSを分解することができる。また、内筒10aと外筒10bとの間の気相部分の温度を調整することによるものであっても構わない。この構造では、圧力センサPのいずれかが大きな圧力を検出した場合に、気相部分に温風等を供給することにより内筒10aを加温することになる。   In the embodiment described above, the structure in which the heat medium flow path 16 is spirally wound around the inner cylinder 10a as the dehydrator temperature adjusting means has been described. However, the structure is not limited to the heat medium flow path 16. For example, a shower nozzle or the like that injects hot water toward the inner cylinder 10a may be provided so that the hot water is sprayed onto the inner cylinder 10a. In this case, if shower nozzles are arranged at a plurality of locations corresponding to the pressure sensor P, hot water is jetted from the portion of the pressure sensor P corresponding to the pressure sensor P that has detected a large pressure. Then, the GH slurry S in the corresponding part can be decomposed. Further, it may be by adjusting the temperature of the gas phase portion between the inner cylinder 10a and the outer cylinder 10b. In this structure, when any of the pressure sensors P detects a large pressure, the inner cylinder 10a is heated by supplying warm air or the like to the gas phase portion.

この発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置によれば、脱水器の運転状態を安定させることができることから、ガスハイドレート生成プラントの連続運転を支障なく行うことに寄与する。   According to the operation control device of the dehydrator in the gas hydrate generation plant according to the present invention, the operation state of the dehydrator can be stabilized, which contributes to the continuous operation of the gas hydrate generation plant without any trouble.

この発明に係るガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置の構成を説明する図であり、ガスハイドレート生成プラントの生成器と脱水器とによる工程を示している。It is a figure explaining the structure of the operation control apparatus of the dehydrator in the gas hydrate production | generation plant which concerns on this invention, and has shown the process by the generator and dehydrator of a gas hydrate production | generation plant. この発明に係る運転制御装置により運転制御される脱水器の概略の構造を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the general | schematic structure of the dehydrator operation-controlled by the operation control apparatus which concerns on this invention. 生成器におけるガスハイドレートの生成処理と、脱水器における脱水処理とを説明する概略のブロック図である。It is a schematic block diagram explaining the production | generation process of the gas hydrate in a generator, and the dehydration process in a dehydrator. ガスハイドレート生成プラントの構成の一例を説明する概略のブロック図である。It is a schematic block diagram explaining an example of a structure of a gas hydrate production | generation plant.

符号の説明Explanation of symbols

1 生成器
2 給送ポンプ
2a 給送管
3c 給送装置
3d 回収ポンプ
10 脱水器
10a 内筒
10b 外筒
11a 駆動部
11b 排水部
11c 脱水部
11d 準備部
12 熱交換器
13 循環ポンプ
13a 回収管
13b 吐出管
14 循環弁
16 熱媒体流路
B 団塊
S GHスラリー
1 generator 2 feed pump
2a Feed pipe
3c Feeder
3d recovery pump
10 Dehydrator
10a inner cylinder
10b outer cylinder
11a Drive unit
11b Drainage section
11c Dehydration part
11d Preparation Department
12 Heat exchanger
13 Circulation pump
13a Recovery tube
13b Discharge pipe
14 Circulation valve
16 Heat transfer channel B Baby boom S GH slurry

Claims (4)

ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、
ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段を設け、
前記排水部から流出した流出水を循環ポンプの入口側に導入し、該循環ポンプの吐出側を、前記給送ポンプの吐出側に接続して、前記流出水をガスハイドレートスラリーに混合して再度脱水器に供給し、この流出水の混合量を、前記供給圧力検出手段による検出結果により吐出圧が上昇する場合に増加させ、吐出圧が低下する場合には減少させて、ガスハイドレートスラリーの供給量を調整することを特徴とするガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置。
A dehydrator for dehydrating from a gas hydrate slurry generated in a gas hydrate manufacturing process, comprising a cylindrical container , and a drainage part in which a through hole is formed in a part of a wall of the container In the operation control device of the dehydrator that is provided and raises the gas hydrate slurry in the container to discharge the moisture from the drainage part and remove it ,
The gas hydrate slurry provided the supply pressure detecting means for measuring the discharge pressure of the feed pump is supplied to the dehydrator,
The effluent water flowing out from the drainage part is introduced to the inlet side of the circulation pump, the discharge side of the circulation pump is connected to the discharge side of the feed pump, and the effluent water is mixed with the gas hydrate slurry. The gas hydrate slurry is supplied again to the dehydrator and is increased when the discharge pressure is increased by the detection result by the supply pressure detecting means and decreased when the discharge pressure is decreased. An operation control device for a dehydrator in a gas hydrate production plant, characterized in that the supply amount of the dehydrator is adjusted.
ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、  A dehydrator for dehydrating from a gas hydrate slurry generated in a gas hydrate manufacturing process, comprising a cylindrical container, and a drainage part in which a through hole is formed in a part of a wall of the container In the operation control device of the dehydrator that is provided and raises the gas hydrate slurry in the container to discharge the moisture from the drainage part and remove it,
ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段を設け、  Supply pressure detection means for measuring the discharge pressure of a feed pump that supplies gas hydrate slurry to the dehydrator,
前記排水部から流出した流出水を循環ポンプの入口側に導入し、該循環ポンプの吐出側を、前記給送ポンプの吐出側に接続して、前記流出水をガスハイドレートスラリーに混合して再度脱水器に供給し、  The effluent water flowing out from the drainage part is introduced to the inlet side of the circulation pump, the discharge side of the circulation pump is connected to the discharge side of the feed pump, and the effluent water is mixed with the gas hydrate slurry. Supply it again to the dehydrator,
前記供給圧力検出手段による検出結果により吐出圧が上昇する場合には、前記流出水の混合量を増加させてガスハイドレートスラリーの供給量を増加させ、または/および、ガスハイドレートの生成器における生成の条件を変更してガスハイドレートの濃度を低下させ、  When the discharge pressure rises as a result of detection by the supply pressure detection means, the amount of the effluent water mixed is increased to increase the amount of gas hydrate slurry supplied, and / or in the gas hydrate generator Change the production conditions to lower the gas hydrate concentration,
前記吐出圧が低下する場合には、前記流出水の混合量を減少させてガスハイドレートスラリーの供給量を減少させ、または/および、前記生成器における生成の条件を変更してガスハイドレートの濃度を上昇させるようにしたことを特徴とするガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置。  When the discharge pressure decreases, the amount of the effluent water is decreased to reduce the supply amount of the gas hydrate slurry, and / or the generation condition in the generator is changed to change the gas hydrate flow rate. An operation control device for a dehydrator in a gas hydrate production plant, characterized in that the concentration is increased.
ガスハイドレートの製造過程で生成されたガスハイドレートスラリーから脱水するための脱水器であって、円筒形の容器を備え、該容器の壁体の一部に透孔が形成された排水部が設けられ、ガスハイドレートスラリーを該容器中で上昇させて、水分を前記排水部から排出させて除去させる脱水器の運転制御装置において、  A dehydrator for dehydrating from a gas hydrate slurry generated in a gas hydrate manufacturing process, comprising a cylindrical container, and a drainage part in which a through hole is formed in a part of a wall of the container In the operation control device of the dehydrator that is provided and raises the gas hydrate slurry in the container to discharge the moisture from the drainage part and remove it,
ガスハイドレートスラリーを前記脱水器へ供給する給送ポンプの吐出圧を測定する供給圧力検出手段と、  Supply pressure detection means for measuring the discharge pressure of a feed pump that supplies gas hydrate slurry to the dehydrator;
前記脱水器へ供給されるガスハイドレートスラリーの温度を変更するスラリー温度調整手段と、  Slurry temperature adjusting means for changing the temperature of the gas hydrate slurry supplied to the dehydrator;
前記脱水器の内部温度を調整する脱水器温度調整手段とを有し、  A dehydrator temperature adjusting means for adjusting the internal temperature of the dehydrator,
前記供給圧力検出手段の検出結果に基づいて、吐出圧が上昇する場合に前記スラリー温度調整手段あるいは脱水器温度調整手段のいずれか一方または双方によりガスハイドレートスラリーを加温することを特徴とするガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置。  The gas hydrate slurry is heated by one or both of the slurry temperature adjusting means and the dehydrator temperature adjusting means when the discharge pressure rises based on the detection result of the supply pressure detecting means. Operation control device of dehydrator in gas hydrate production plant.
前記脱水器の異なる位置に脱水器圧力検出手段を設け、  A dehydrator pressure detecting means is provided at a different position of the dehydrator,
前記脱水器温度調整手段を脱水器の異なる部分に、それぞれの部分で各別に作動可能に設け、  The dehydrator temperature adjusting means is provided in different parts of the dehydrator so that each part can be operated separately,
前記脱水器圧力検出手段により検出された結果に基づいて、圧力変動が生じた部分に対応した前記脱水器温度調整手段を作動させて脱水器の内部温度を調整することを特徴とする請求項3に記載のガスハイドレート生成プラントにおける脱水器の運転制御装置。  4. The internal temperature of the dehydrator is adjusted by operating the dehydrator temperature adjusting means corresponding to the portion where the pressure fluctuation occurs based on the result detected by the dehydrator pressure detecting means. The operation control apparatus of the dehydrator in the gas hydrate production | generation plant of description.
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